人们也许还记得多年前引起热议的“圆珠笔问题”：中国作为世界制造业和钢铁大国，能建高铁、火箭，为什么不能实现小圆珠笔笔头材料的完全自主研发和生产？现在，我国的技术人员早已已经攻克了圆珠笔笔头生产中的技术难题，那么圆珠笔笔尖上又有什么“黑科技”要说呢？
圆珠笔的发明可以追溯到19世纪80年代，1888年10月30日，一位名叫约翰·劳德的美国人提出了圆珠笔的设计方案并注册了专利。约翰·兰黛发明的钢笔已经具备了圆珠笔的基本要素。例如，笔尖有一个可以旋转的球，它可以通过不断地从墨水袋中获取墨水来写字。虽然兰黛发明的圆珠笔很容易在皮革上使用，但它仍然有漏墨的缺点。由于技术问题，约翰·兰黛的发明专利最终没有形成自己的圆珠笔品牌。
我们现在使用的圆珠笔是匈牙利人约瑟夫·比罗在1938年发明的。由于他的编辑生涯，比罗熟悉老式钢笔的缺点。再加上快干墨水的出现，他又有了一个新的想法，就是把这种特殊的墨水放在自来水笔里，字很快就会干了。比罗的哥哥是一名化学家，他帮助比罗解决了圆珠笔墨水的最佳粘度问题。比罗制造了第一支圆珠笔，名为“油溶笔”。1938年6月15日，比罗兄弟在英国申请圆珠笔专利。之后，他们对圆珠笔进行了多次改进，并向许多国家提交了专利申请。比罗的圆珠笔具有现代圆珠笔的雏形。在装满快干墨水的管子的顶部嵌入一个球。随着球的转动，墨水就写在纸上了。
比罗的圆珠笔在高空也有很好的书写性能，因此受到皇家空军的青睐。一度，比罗的名字在英国广为流传，成为圆珠笔的代名词。1944年，美国商人雷诺兹购买了比罗的圆珠笔专利，并很快建立了“雷诺兹”圆珠笔品牌。从那时起，圆珠笔开始风靡全世界。
虽然圆珠笔是一个小发明，但它对人类文明有着深远的影响。在阿根廷，为了纪念比罗对圆珠笔发明的贡献，人们把圆珠笔称为“比罗笔”，并把比罗的生日定在9月29日为阿根廷的“发明家节”。
美妙绝伦的“书写点”
圆珠笔的“书写点”是直径为0.5-1.0毫米的球。比罗发明的圆珠笔改进了自来水笔的吸管，把笔尖改成了一个小球。因为珠子可以自由转动，墨水可以均匀而平滑地写在纸上。为了适应圆珠笔“书写点”的变化，比罗将笔芯设计成“螺旋”，通过控制气压来控制墨水的流动。
那么，圆珠笔的“书写点”是如何工作的呢？原来，人们用圆珠笔写字时，在大气压力和墨水重力的双重作用下，笔芯中分布的墨水会流到笔头的球座上，附着在“书写点”（球）上。书写时，由于球的滚动，墨水附着在纸上，从而形成清晰、明亮、干净的笔迹。
因为圆珠笔的“书写点”在书写时需要承受很大的压力，笔尖的圆珠笔需要用坚硬耐磨的材料制成。圆珠笔最早被引入市场，由于作为书写点的圆珠笔成本很高，所以价格非常昂贵。当时，它是由铬合金球和具有良好耐磨性的珠钢制成的。后来，碳化钨成为制造钢球的常用材料。WC的硬度与金刚石相近，化学性能稳定。碳化钨制成的球寿命更长，书写更流畅。
圆珠笔笔尖上的“皇冠”圆珠笔的笔头主要由两部分组成：球座和球体。球窝被称为圆珠笔笔尖上的“皇冠”，一直是少数国家垄断的核心秘密。
球座不是一个简单的与球的连接体，而是一个结构精巧的功能体。球座内部有5个导墨槽，对加工工艺要求非常严格，加工误差不能超过0.003mm。笔尖的开口直径小于0.1毫米。考虑到书写角度和压力，它必须与球和墨槽完美匹配。看来，要生产出高品质的球窝，不仅需要超精密的加工设备和工艺，更重要的是，笔头需要易切削的不锈钢原料。
现在，中国每年生产400多亿支圆珠笔，是世界上最大的圆珠笔生产国。但长期以来，笔尖球座的核心秘密掌握在瑞士、日本等国手中。中国长期依赖进口。按每年12万元/吨的价格，笔尖生产需要进口钢材1000多吨。
2011年，科技部启动了科技支撑计划重点项目“制笔工业关键材料及制备技术的研发与产业化”。目标是通过技术攻关，在三年内为数百亿中国制造企业打造“中国珍珠芯”。该项目分为圆珠笔墨水研发及产业化、笔头线及其装备技术研发及产业化、笔头与墨水配套三个子项目。经过大量的实验室研究和中试，技术人员获得了一系列关键数据，掌握了笔头用不锈钢的特性和笔行业对材料性能的要求。
我国科学家早已成功研制出圆珠笔笔头球窝用“超易切削钢丝”。其技术和产品质量已达到国际先进水平。目前已实现批量生产并投放市场。届时，中国的圆珠笔将实现真正的“本土化”。
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